港珠澳大橋通訊網路覆蓋背後：中興通訊長達43個月的創新徵程
C114訊 11月10日訊息（艾斯）2018年10月23日上午10時，歷經八年建設、工程投資逾千億的港珠澳大橋正式開通。
這一首例集橋樑、隧道和人工島於一體的“超級工程”，除了本身橋體建設的複雜與難度外，更是給整個工程的網路連續訊號覆蓋提出了巨大難題。大橋本身是特殊的線性覆蓋場景，東南沿海還常常面臨颱風、雷暴、高溫等雷暴天氣，同時，香港、澳門等眾多無線訊號也會在大橋形成互擾。
針對這些難題，從覆蓋方案設計到最後完工，中興通訊協同廣東移動珠海分公司（以下簡稱“珠海移動”）耗時43個月，攜手為這座全球最長的跨海大橋提供了定製化無線網路覆蓋綜合解決方案。
圖：港珠澳大橋區域性
長期論證 一次建設 一次達標
在大橋開通半個月時間後，近日C114前往珠海對中興通訊進行了採訪，其中瞭解到的建設難度與挑戰超出了我們的想象。
中興通訊中國市場無線產品經營副總經理方正（左）、中興通訊廣州分公司移動無線專案群總監 劉十紅（右）
“從2015年開始立項到建設實施的43個月時間中，實際上最終的工程建設和完工是在3個月左右的時間內完成的。前期這麼長的時間，我們做了什麼呢？那就是大量的方案論證。”中興通訊中國市場無線產品經營副總經理方正表示，針對超遠覆蓋的需求、特殊拱形的需求造成的覆蓋盲區和死角等，中興通訊進行了大量的模擬和驗證。
“大橋工程局和運營商都提出了這樣的要求——因為大橋的施工不可能為了通訊系統的建設預留更多的時間和空間，（通訊網路建設）必須一次建設完成，一次達標。”
為此，中興通訊在珠海選擇了一個路段，包括距離、甚至路的弧形和拱度都最大限度地接近於大橋場景，然後創新性地在陸地上用吊車裝載RRU到實際場景中同樣的高度，從而對這樣的大橋特殊路段進行實地模擬測試。這樣的方案驗證非常有效，而其投入的龐大人力和精力自是不用多說。
正因為這樣大量的精細化模擬和模擬工作，使得中興通訊在方案確定階段花費了大量的時間。同樣也因為這樣的工作，在整個網路覆蓋工程建設完成後，才能減少優化工作以及達到建設預期。
面對諸多限制 定製化滿足特殊場景
方正坦言，港珠澳大橋是非常單獨的個體，不同於一般的橋樑，尤其在公眾對環保和整體形象非常關注的情況下，對於無線基站的架設有諸多的限制，這是中興通訊裝置選型和方案確定中碰到的最大問題。
在港珠澳大橋這一工程中，所有可以架設基站和天線的位置是在大橋的龍門架位置上。龍門架覆蓋的範圍是基於原有橋體的設計，而非基於通訊覆蓋考慮。他說，“間距最大的兩個龍門架之間達到了3公里，考慮到大橋的特殊狀況，包括曲折度甚至有些地段是拱形的，要實現全面覆蓋是比較困難的。對此，我們通過對頻段選擇、裝置選型、特殊技術進行選擇，包括軟功率提升方面進行了大量工作，從而實現了增強覆蓋技術。”
圖：設在珠澳口岸人工島的機房
再比如，大橋能夠設定機房的位置非常少，鑑於港珠澳大橋的線性覆蓋場景，中興通訊與珠海移動將機房設定在大橋兩側的珠澳口岸人工島及西人工島上。據介紹，目前國內普通網路建設光纖拉遠一般在10公里範圍內，而要通過兩個機房覆蓋22公里橋面範圍，意味著光纖最長要拉到15-16公里左右。中興通訊針對此特別開發了20公里光纖拉遠版本，滿足工程需求。同時考慮到空間及未來5G網路建設，大橋纖芯資源緊張等諸多問題，中興通訊採用了單芯雙向解決方案，節省了75%的纖芯資源。
另外不得不提的是颱風等惡劣自然條件對橋面裝置的影響。在開通前夕，港珠澳大橋剛剛經歷了山竹16級颱風的侵襲。而事實證明，不僅是大橋，橋體上的通訊基站等裝置也都經受住了超強颱風的考驗。據悉。針對颱風等極端天氣，中興通訊定製開發了加固安裝件，所有安裝件採用特殊材料處理，能夠對抗海域高溼度及鹽度的腐蝕，全面保障裝置安全。
著眼5G 物聯網和邊緣計算能力已到位
中興通訊方面透露，開通首日，港珠澳大橋橋面峰值4G網路使用者數突破5000人，無線接通率超過99.6%，VoLTE接通率超過99.7%，現場VoLTE使用者感知良好。不論是在大橋鋼架結構橋體上、還是在長達6.75公里的海底隧道里，高速場景下移動4G下載速率達到50Mbps以上，上傳速率達到18Mbps。
在現場的採訪中我們瞭解到，中興通訊提供的橋面覆蓋不僅能夠滿足現有4G網路覆蓋需求，同時可以兼顧未來5G平滑演進。在裝置選型上，中興通訊採用了TDD LTE多模RRU及FDD LTE高功率RRU，可滿足各種制式網路覆蓋，同時兼顧後期eMBB發展帶來的容量大幅提升。據介紹，中興通訊的方案採用了5G-ready的Cloud RAN解決方案，支援GSM/FDD/NB/TDD多模多頻網絡合並部署，同時在架構上採用MEC和CU共伺服器方式，預埋5G能力。
圖：設在珠澳口岸人工島上的燈杆式基站
“考慮到未來演進的要求，在組網方式方面與我們珠海移動提出了一個重要的概念，那就是智慧大橋。目前大橋已經具備了物聯網接入能力，同時我們也已在大橋上部署了基於邊緣計算的伺服器，從而滿足未來的5G網路架構和邊緣計算業務形態。”方正指出，在大橋這樣一個相對較小的場景裡，可以結合物聯網的應用和其他專案，包括旅遊和近端的推送等，這些都存在著商業前景。
他介紹到，在物聯網方面，除了對過往的車輛進行監控和業務上的編排外，基於大橋本身物聯網的應用也是非常多的。例如大橋的安全檢測，以前都是人工和定期檢測的方式，現在則可以通過感測器的佈置和NB-IoT業務的接入，實現定時定期自動檢查或者是報警的功能。可見，對於“提升使用者感知”和“自身要求”方面，運營商都非常關注。“從無線通訊覆蓋的角度來說，中國採用技術的先進性和要求，可能是全球最高的。最新和最先進的技術一定會在中國先應用。”方正說。
航展接力 盡顯重要專案保障能力
在大橋開通不久後，珠海就迎來了當地兩年一次的重大活動——第12屆中國國際航空航天博覽會。
航展與大橋通訊覆蓋自然是截然不同的兩種場景。中興通訊廣州分公司移動無線專案群總監劉十紅告訴我們，今年珠海航展的參展人員預計將達到50萬人次。這種超密集的大量業務接入場景，同時帶來了人流移動性強、潮汐效應、干擾等多方面的挑戰與困難。他分析道，相較兩年前，如今的使用者使用習慣發生了很大的變化，在現場進行直播和釋出視訊的觀眾大量增加，由此造成了上行流量需求的大幅增加，網路保障難度也超過了以往。
以潮汐效應為例，當飛機起飛時，人群就會集中在某一地方，由此造成短時間內某一區域的網路容量需求急劇飆升，而這種情況是不固定的。為此，中興通訊部署了負荷均衡、自動優化、演算法調整等技術，對某些佔用網路資源較大且時間較長的使用者在一定程度上實施限制。“當某個區域內的使用者數超過一定數量時，我們就會自動將使用者語音切換至GSM網路而不再是VoLTE接入，這就可以極大地釋放上行頻寬，提高上網速率。”劉十紅介紹說。
同時，今年中興通訊還在展區現場部署了採用5G技術的3D MIMO產品，這一裝置的最大特點是可以實現超出正常頻率3-6倍的接入能力，因此可以非常好地提升現場使用者體驗和覆蓋能力及跟蹤。
在應急通訊保障方面，珠海移動配備了6量應急車，提前開通網路並做好優化，應對場館突發事件；同時還搭建了視覺化後臺保障，可以實時看到各個局域位置的流量和訊號變化。